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串联谐振电路实验报告
2021-07-14

    RLC串联谐振电路
    目的及要求:
    (1)设计进行电路(包括技术参数的选择)
    (2)不断发展改变一个函数进行信号发生器的频率,测量技术三个元件两端的电压,以验证幅频特性
    (3)改变函数发生器的频率,用示波器观察电压和电流之间的相位,以验证发生谐振时频率和电路参数之间的关系
    (4)用波特绘图仪观察幅频特性
    (5)得出结论可以进行数据分析并写出仿真体会。
    二阶动态电路响应(rlc 串联)
    可以用二阶微分方程描述的电路变成了二阶电路。该电路在输入为零时的响应称为零输入响应,零初始条件下的响应称为零状态响应。
    在电路设计参数保持不变的情况下,可调整信号源的频率使电路可以产生一个串联谐振;在信号源频率基本不变的情况下,改变L或C使电路发展产生问题串联谐振是。电路的频率不同特性,电路的电流与外加工作电压角频率的关系管理称为电流的幅频特性。
    串联谐振电路的总阻抗最小,如电源电压恒定,环路电流I=U/R最大,当信号源频率改变时,可以得到电流-频率关系曲线。


串联谐振


    三.设计原理:
    一个好的电容器可以被认为是无损耗的(即,没有漏电阻) ,而一个真正的线圈通常有一个不可忽略的电阻。电容器和线圈以变频的正弦交流电压串联在一起的电路。
    如果R、L、C、U不变,阻抗角和电流会随着信号电压频率的变化而变化,这就是频率特性。当信号频率为
    f=f0
    现象,且电路设计具有通过以下特性:
    (1)电路是纯电阻性的,所以电路阻抗有一个最小值。
    (2)插图I。
    即电路中的电流可以最大,因而控制电路需要消耗的功率进行最大。同时通过线圈磁场和电容电时,即出现一个谐振厂之间发展具有中国最大的能量互换。工程上把谐振时线圈的感抗压降与电源工作电压之比称之为线圈的品质因数Q。
    4.RLC串联谐振电路设计电路图:
    Rlc 串联谐振的频率是由模拟软体观测和确定的。通过改变 rlc 串联谐振的频率,确定了 rlc 串联谐振的频率,当电阻上的电压达到最大值时,即 rlc 串联谐振的频率。设计 rlc 串联电路图如下:
    RLC串联谐振电路

 

图片.png


    根据共振条件公式。可以得出结论,当电路谐振时,频率为F0 70k Hz。RLC串联电路谐振时,电路阻抗最小,电流最大。电源电压和电流同相;谐振时,电感两端的电压和电容两端的电压大小相等,相位相反。
    五.用调节工作频率法测量RLC串联一个谐振控制电路的谐振频率f0
    在采用 multisim 模拟软体连接的 rlc 串联谐振电路中,电容为 c1 = 2.2 nf,电感为 l1 = 1mh,电阻为 r1 = 510。电源电压与低频正弦函数发生器相连,电阻电压与交流毫伏表相连。
    保持低频正弦函数信号发生器的输出电压us不变,改变信号发生器的频率(从小到大),观察交流毫伏表的电压值。当电阻电压uR的读数达到最大值(即电流达到最大值)时,对应的频率值就是谐振频率。记录此时的共振频率。


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